Getränkeband, Verfahren zu dessen Herstellung, Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens und Verwendung des Getränkebandes
Die Erfindung befasst sich mit der Zubereitung von Getränken aus pulverförmigem Getränkematerial, beispielsweise mit der Zubereitung von Kaffee aus feingemahlenem Kaffeepulver.
Es sind bereits Einrichtungen für diesen Zweck bekannt, bei denen das pulverisierte Getränkematerial in Beuteln oder Taschen verpackt ist, die von einem streifenförmigen Band aus wasserdurchlässigem Material getragen werden und in Längsrichtung dieses Bandes voneinander distanziert sind. Dieses streifenförmige Band kann in einem Zubereitungsgerät verwendet werden, in welchem die einzelnen Beutel oder Taschen nachein- ander in eine Zubereitungsstation gebracht werden, in der heisses Wasser durch die Beutel oder Taschen getrieben wird. Das dabei entstehende Getränk wird aus der Zubereitungsstation in ein geeignetes Gefäss, z. B. eine Tasse, geleitet.
Bei einer solchen Einrichtung ist das Band für die Getränke allgemein mit runden, mit Getränkematerial gefüllten Beuteln oder Taschen ausgerüstet, die in Längsrichtung des Bandes voneinander distanziert sind.
Die Zubereitungsstation des Zubereitungsgerätes ist von ähnlicher runder Gestalt, damit sie die runden Beutel oder Taschen des Bandes aufnehmen kann. Die bisher bekannten Bänder sind ausserdem mit Einstellinarken in Form von Löchern versehen, während das Zubereitungsgerät Einstellstifte aufweist, mit deren Hilfe jeder Beutel oder jede Tasche in der Zubereitungsstation genau ausgerichtet wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das die Beutel oder Taschen tragende Band, die Vorrichtung und das Verfahren zu dessen Herstellung und auch das Gerät zum Zubereiten von Getränken mit Hilfe eines solchen Getränkebandes zu verbessern.
Die meisten der Verbesserungen, die vorgeschlagen werden, hängen damit zusammen, dass ein Beutel oder eine Tasche geschaffen wird, der eine andere Form als die bisher verwendeten Beutel oder Taschen aufweist.
Gemäss der Erfindung ist das Getränkeband so ausgebildet, dass jeder Beutel oder jede Tasche in der Draufsicht eine längliche Form hat, wobei die grössere Achse senkrecht zum Band liegt, und dass der über die Oberfläche hinausragende Teil der Beutel oder Taschen einen Querschnitt aufweist, der eine eigene Ausrichtung der Beutel oder Taschen bei der schrittweisen Zubereitung der Getränke ermöglicht.
Bei der Verwendung solcher länglicher Beutel oder Taschen kann man die Beutel oder Taschen selbst als Einstellmark, en zum genauen Ausrichten der Beutel oder Taschen in der Zubereitungsstation des Zubereitungsgerätes verwenden, so dass für diesen Zweck keine zusätzlichen Einstellmarken in Form von Löchern und getrennten Einsteligliedern notwendig sind. Die Genauig keit der Ausrichtung der Beutel oder Taschen wird auf diese Weise ohne Hilfsmassnahmen sichergestellt.
Die Verwendung von länglichen Beuteln oder Taschen ist auch deswegen von Vorteil, weil solche Beutel die verfügbare Fläche des Bandes wirksamer als runde Beutel ausnutzen, so dass eine grössere Anzahl von Beuteln auf einem Band gegebener Länge untergebracht werden kann. Ausserdem kann man hierdurch eine grö ssere Anzahl von Beuteln in einem Karton gegebener Grösse verpacken.
Bei den Verfahren zum Herstellen derartiger Getränkebänder werden die Vertiefungen dadurch gebildet, dass das Papier in der Nähe einer vorher geformten Vertiefung erfasst, die erste Vertiefung geformt, das Papier neben der soeben geformten Vertiefung erfasst, dann die zweite Vertiefung geformt und die so geformten Vertiefungen festgeklemmt werden.
Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist so ausgeführt, dass sie eine Anzahl von Formplatten enthält, die Seite an Seite auf einer geschlossenen Bewegungsbahn geführt werden und Ausnehmungen zum Erzeugen von länglichen, quer zu ihrer Bewegungsrichtung liegenden Taschen in einem Band aufweisen, das ihnen von einer Vorratsrolle zugeführt wird, und dass ferner Vorrichtungen zum Erzeugen und Füllen der Taschen mit Getränkematerial vorgesehen sind, die bei gleichzeitiger Herstellung mehrerer gefalteter Taschen mechanisch mit den Ausnehmungen in den Formplatten zusammenwirken.
Für die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ergibt sich aus der speziellen Form des Bandes der Vorteil, dass wegen der kleineren Abstände der Mittelpunkte der Taschen in Längsrichtung des Bandes die Gesamtzahl der Taschen ohne Vergrösserung der Zu führgeschwindiglceit des Bandes stark vergrössert werden kann.
Die Verwendung des Getränkebandes ist gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass das Getränkeband mit Hilfe einer Zuführvorrichtung, die in jeder Fläche eine Ausnehmung zum Aufnehmen des über die Bandoberfläche hinausragenden Teils der Taschen besitzt, wobei die Ränder der Ausnehmungen den Taschen derart angepasst sind, dass sich die Taschen rund um den Umfang der Zuführvorrichtung selbst ausrichten, einer Zubereitungsanlage zugeführt wird, in der immer dann ein Getränk zubereitet wird, wenn eine gefüllte Tasche mittels der Zuführvorrichtung in eine bestimmte Stellung in bezug auf die Zubereitungsanlage gebracht wird.
Die Erfindung wird nun auch an Hand der beiliegenden Abbildungen ausführlich beschrieben.
Die Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Herstellen eines Bandes, das mit einem Getränk gefüllte Beutel oder Taschen trägt.
Die Fig. 2 zeigt einen vergrösserten und teilweise geschnittenen Ausschnitt der in der Fig. 1 gezeigten Vorrichtung.
Die Fig. 3 zeigt einen Schnitt längs der Linie 3-3 der Fig. 2.
Die Fig. 4 ist ein Schnitt längs der Linie 4-4 der Fig. 2.
Die Fig. 5 ist eine Draufsicht auf Formplatten für die Beutel oder Taschen und die gesamte Bewegungsbahn dieser Formplatten mit verschiedenen Bearbeitungsstationen der Vorrichtung.
Die Fig. 6 zeigt eine Draufsicht auf eine Formplatte, die zwei Ausnehmungen zum Erzeugen der Beu tel oder Taschen aufweist.
Die Fig. 7 ist ein Schnitt längs der Linie 7-7 der Fig. 6.
Die Fig. 8 ist eine Draufsicht auf einen Deckel mit zwei Rückhalteringen, der auf die mit Ausnehmungen versehenen Formplatten aufgelegt werden kann.
Die Fig. 9 und 10 zeigen eine Seiten- und eine Endansicht des in der Fig. 8 gezeigten Deckels.
Die Fig. 11 ist ein Schnitt längs der Linie llwll der Fig. 3.
Die Fig. 12 bis 15 zeigen verschiedene Einrichtungen zum Erzeugen der Beutel oder Taschen und die Reihenfolge der Bearbeitungsstufen.
Die Fig. 16 ist eine perspektivische Ansicht eines fertigen Getränkebandes, das mit Getränkematerial gefüllte Beutel oder Taschen enthält, die im Schnitt in einer zwischen den Rändern des Bandes in Längsrichtung desselben verlaufenden Ebene gezeigt sind.
Die Fig. 17 ist ein Schnitt durch ein Zubereitungsgerät, in welchem ein mit Hilfe der Vorrichtung nach den Fig. 1-15 hergestelltes und in der Fig. 16 gezeigtes Getränkeband verwendet wird.
Die Fig. 18 ist ein Schnitt längs der Linie 18-18 der Fig. 17.
Die Fig. 19 ist ein Schnitt längs der Linie 19-19 der Fig. 17.
Die Fig. 20 ist eine Draufsicht auf einen zylindrischen Raum des Zubereitungsgerätes nach den Fig. 17 bis 19, in welchem die Getränke zubereitet werden.
Die in den Fig. 1-15 gezeigte Vorrichtung dient zum Herstellen der Getränkebänder, die mit Getränke material gefüllte Beutel oder Taschen tragen. Eine solche Vorrichtung enthält leine Bodenplatte A und einen auf und ab bewegbaren Träger B, der durch Führungsstangen 21 geführt und mit Hilfe eines Exzenters 22 auf und ab bewegt wird, welcher mit einer Kurbelstange 23 mechanisch verbunden ist, die am Träger B bei 24 angelenkt ist.
Die Bodenplatte A trägt eine Anzahl von Formplatten 25, die alle zusammlen in der Fig. 5 und deren Einzelheiten in den Fig. 6 und 7 gezeigt sind. Stifte 26, die die Formplatten zusammenhalten, dienen gleiclrzei tig zum Befestigen von Rollen 27, die in einer Führungsnut auf einer geschlossenen Bewegungsbahn für die Formplatten geführt werden. Die Bewegungsbahn gemäss der Fig. 5 weist zwei geradlinige Abschnitte und deren beide Enden zwei gekrümmte Abschnitte auf.
Gemäss der Fig. 3 werden die Formplatten 25 in Stützblöcken 28 geführt, die auf der Bodenplatte A befestigt sind. Die in jedem geraden Abschnitt der Bewegungsbahn liegenden Stützblöcke 28 weisen Nuten 29 auf, die mit Evakuierungseonrichtungen, die in den Fig. 1 und 3 bei 30 angedeutet sind, in Verbindung stehen, damit die untere Seite der Formplatten an gewissen Stellen der Bewegungsbahn einem Unterdruck ausgesetzt ist.
Jede Formplatte 25 (siehe insbesondere e die Fig. 3, 4, 6 und 7) besitzt zwei Ausnehmungen 31, die in der Draufsicht eine biscuitartige Form aufweisen, d. h. länglich sind und geradlinige Seitenränder und gekrümmte Enden hallen. Diese Ausnehmungen sind derart ange ordnet, dass die längere ; Achse aller Ausnehmungen senk- recht zur Bewegungsrichtung der Formplatten auf der Bewegungsbahn liegen, wie aus der Fig. 5 entnommen werden kann. Die Seitenwände 31 a jeder Ausnehmung sind abgeschrägt und der Boden jeder Ausnehmung ist mit Löchern versehen, damit zwischen den Ausnehmungen und den Nuten 29, die zur Evakuierung dienen, immer dann eine Verbindung besteht, wenn im geradlinigen Teil der Bewegungsbahn ein Unterdruck an die Unterseite der Formplatten angelegt wird.
Die Formplatten 25 können schrittweise bewegt und auf ihrer Bewegungsbahn jeweils um Schritte weitergeschaltet werden, die dem Abstand der Mittelpunkte zweier benachbarter Formplatten entsprechen. Die Einzelheiten eines solchen Fortschaltmechanismus sind bekannt und sind daher hier nicht im einzelnen beschrie ben.
Der Träger B ist mit verschiedenen Werkzeugen ausgerüstet, die mit den Ausnehmungen in den Formplatten zusammenarbeiten, wenn der Träger auf und ab bewegt wird und die dazu dienen, in einem streifenförmigen Band, das der Vorrichtung zugeführt wird, Beutel oder Taschen zu erzeugen, diese dann zu füllen und zu verschliessen und alle Blearbeitungsschritte durchzuführen, die notwendig sind, um ein Getränkeband mit einer Anzahl von in Längsrichtung des Bandes beabstandeten Beuteln oder Taschen herzustellen. Jeder Formplatte 25 ist ein Deckel 32 gemäss den Fig. 8-10 mit zwei Rückhalteringen zugeordnet, dessen Befestigung aus den Fig. 2-4 ersichtlich ist.
Jeder Deckel 32 ist demnach mittels eines Schwenkzapfens 33 an einer Formplatte befestigt, der durch geeignete Öffnungen in Ansätzen oder Vorsprüngen an der Formplatte 25 und am Deckel 32 ragt (siehe insbesondere Fig. 3). Aufgrund der schwenkbaren Befestigung kann jeder Deckel 32 zwischen einer Stellung, in der er auf der Oberseite der Formplatte 25 aufliegt (Fig. 2, 12-15), und einer Stellung verschwenkt werden, in der er gegenüber der Formplatte 25 senkrecht nach oben geschwenkt ist (Fig. 3). Zum Verschwenken der Deckel 32 ist jeder Deckel mit einer Rolle 34 ausgerüstet, die zwischen Gleitschienen 35-35 geführt wird. Die GIeitschienen sorgen dafür, dass die Deckel während ausgewählter Bearbeitungsstufen gehoben oder gesenkt sind.
Jeder Deckel 32 weist zwei als Rückhalteringe dienende Öffnungen 36 auf, die etwa die gleiche Form und Grösse wie die Ausnehmungen 31 der Formplatten besitzen und sich mit den beiden Ausnehmungen 31 decken, wenn die Deckel auf den Oberseiten der Formplatten aufliegen.
Der in den Fig. 1-15 gezeigten Vorrichtung wird ein streifenförmiges Band zugeführt. Dazu wird gemäss der Fig. 1 ein Band 38 mit Hilfe eines geeigneten Zuführ- mechanismus derart von einer Vorratsrolle 37 zugeführt, dass es innerhalb eines geradlinigen Abschnitts der Bewegungsbahn, beispielsweise dem in der Fig. 5 strichpunktiert gezeigten Abschnitt 38a, auf den Formplatten aufliegt. Nachdem einige Bearbeitungsschritte durchgeführt sind, wird ein zweites streifenförmiges Band 39 gemäss der Fig. 1 von einer Vorratsrolle 40 zugeführt und auf das erste Band gelegt. Die beiden Bänder 38 und 39 dienen gemeinsam zum Herstellen eines vollständigen Getränkebandes.
Obwohl les in den Figuren nicht gezeigt ist, sind zwei weitere Vorratsrollen und Zuführvorrichtungen für die Formplatten innerhalb des anderen geradlinigen Abschnitts 3 8b (Fig. 5) der Bewegungsbahn vorgesehen, mit denen ein weiteres vollständiges Getränkeband hergestellt wird, so dass mit der be- schriebenen Vorrichtung gleichzeitig zwei solcher Ge tränkebänder hergestellt werden.
Gemäss der Fig. 2 ist an dem auf und ab bewegbaren Träger B mittels einer Stange 42 eine Platte 41 befestigt, die mit dem Träger auf und ab bewegt wird.
Die Platte 41 trägt mehrere Greifer 43, 44 und 45, die zwischen Stempeln 46, 47 und 48 angeordnet sind.
Die zur Befestigung der Werkzeuge 43-48 dienenden Stangen ragen gemeinsam nach unten und werden bei Auf- und Abbewegung der Platte 41 mitbewegt. Mittels je einer Druckfeder 49 werden ausserdem alle Werkzeuge 43-48 nach unten vorgespannt.
Die Stempel 46 und 47 sind als Kerne ausgebildet, die etwa die gleiche Form wie die biscuitartigen Ausnehmungen in den Formplatten (Fig. 2 und 3) besitzen.
Wenn ein Kern abwärts bewegt wird, dann verbiegt er oder drückt er das streifenförmige Band in die Ausnehmungen in den Formplatten und leitet damit die Erzeugung der Beutel oder Taschen ein, die anschliessend mit körnigem oder pulverisiertem Getränkematerial gefüllt werden. Aus den Fig. 2 und 12-15 geht hervor, dass der Kern 47 als erstes Werkzeug der von der Platte 41 getragenen Werkzeuge mit dem Band in Berührung kommt und einen Beutel oder eine Tasche erzeugt (Fig. 13). Bei einer weiteren Abwärtsbewegung des Trägers B und der Platte 41, die die Werkzeuge 43-48 trägt, wird der Greifer 44 gegenüber einer zwischen den beiden Ausnehmungen der entsprechenden Formplatte befindlichen Nut mit dem Band 38 in Berührung gebracht (Fig. 14).
Wird der Träger noch weiter abwärts bewegt, dann drückt der Kern 46 das Band in die andere Ausnehmung der IFormplatte 25 (Fig. 15).
Die Eindrückbewegungen der beiden Kerne 47 und 46 werden somit nacheinander durchgeführt, wobei zuerst der Kern 47 und dann der Kern 46 in die Betriebsstellung gebracht wird. Mit Hilfe dieser Anordnung und Reihenfolge ist es möglich, dass ein Stück des Bandes 38 während der Eindrückbewegung des Kerns 47 von der Vorratsrolle 37 abgewickelt wird (Fig. 13).
Die Betätigung des Greifers 44 (Fig. 14) verhindert dann, dass das Band während der folgenden Eindrückbewegung des Kerns 46 unter dem Kern 47 weggezogen wird. Während der Betätigung des Kerns 46 kann jedoch wiederum ein Stück des Bandes von der Vorratsrolle in die Ausnehmung gezogen werden.
Die Platte 41 trägt ausserdem den dritten Stempel 48, der bei der Abwärtsbewegung des Trägers B als erstes Werkzeug mit dem auf den Formplatten liegenden Band in Berührung kommt. Der Stempel 48 ist wie die Stempel 46 und 47 als Kern mit biscuitartiger, länglicher Form ausgebildet und wird in eine zuvor ausgebildete Tasche eingeführt, um das Band in dieser Form in einer Ausnehmung der Formplatten 25 zu halten, wenn an den darauf folgenden Bandteilen Beutel oder Taschen ausgebildet werden. Der Greifer 45 drückt kurz hinter dem Kern 48 gegen das Band und unterstützt damit die Aufrechterhaltung der Form derjenigen Beutel oder Taschen, in denen gerade der Kern 48 eingeführt ist.
Während der Eindrückbewegung der verschiedenen Stempel sind die Deckel 32 nach unten auf die Formplatte 25 geschwenkt, doch werden sie in unmittelbarer Nähe der Stempel in einer etwas angehobenen Stellung gehalten, damit sie das Band in den die Ausnehmungen umgebenden Bereichen nicht zu fest ergreifen. Hierdurch ist möglich, dass sich das Band während des Eindrückens in diesen Bereichen streckt. Die leicht angehobene Stellung des Deckels und der Mechanismus zum Aufrechterhalten dieser Stellung sind im rechten Teil der Fig. 3 gezeigt. Der Mechanismus enthält einen Bauteil 50 mit Führungsstäben 51, die mit den Rollen 34 zusammenwirken und die Deckel 32 anheben.
Der Bauteil 50 ist auf einer Welle 52 befestigt, deren Stellung von einem Hebelarm 53 gesteuert wird, der einen Nocken 54 aufweist, welcher auf einer synchron mit dem schrittweisen Antrieb der Formplatten betriebenen Steuerscheibe 55 gleitet. Wenn eine Formplatte mit dem zugehörigen Deckel die Eindrückstufe erreicht, dann wird der Deckel durch die Steuerscheibe 55 gemäss dem rechten Teil der Fig. 3 angehoben. Nach Beendigung des Eindrückschrittes wird der Deckel durch die Steuerscheibe gesenkt, so dass der Bauteil 50 wieder eine ge eignete Stellung zum Aufnehmen der Rolle 34 des nächsten Deckels einnimmt.
Der Nocken 54 ist derart angeordnet, dass er bezüg- lich dem Hebelarm 53 gegen den Druck einer Feder 56 bewegt wird, deren Druckwirkung mittels eines Gewinderings 57 verstellt werden kann. Eine Druckfeder 58, die auf den Hebelarm 53 einwirkt, dient zum Andrücken des Nockens 54 gegen die Steuerscheibe 55.
Der Mechanismus, mit dem der Deckel während des Eindrückschrittes leicht angehoben wird, soll verhindern, dass das streifenförmige Band aufgrund der Betätigung der Stempel reisst, da hierbei eine Streckung oder Dehnung des Bandes zur Erzeugung eines Beutels oder einer Tasche erforderlich wird. Die Greifer 43, 44 und 45 werden in zwischen den Ausnehmungen der Formplatten liegende Nuten eingeführt. Sie verbiegen bzw. kräuseln daher das Band während des Versenkens, wodurch ein zusätzliches Stück des Bandes von der Vorratsrolle abgewickelt wird. Jede Kräuselstelle stellt einen lokalen Vorrat dar, der bei der Bildung eines Beutels oder einer Tasche an einer unmittelbar auf die Kräuselstelle folgenden Stelle mitverwendet werden kann.
Nach Vollendung der Eintauchsohritte werden die Deckel 32 wieder auf die Formplatten geklappt. Die Rollen 34 gleiten dann unter einer Schiene 74, die mit einer Feder 58a nach unten gedrückt ist, so dass die Deckel fest gegen die Formplatten gedrückt sind. Das ist während der nächsten Arbeitsschritte erwünschtc, während denen die geformten Beutel oder Taschen mit Getränkematerial gefüllt und die Füllungen verdichtet bzw. paketiert werden. Gemäss den Fig. 1, 2 und 4 wird das körnige oder pulverisierte Material durch zwei Rutschen 59, denen von einer Messeinrichtung 60 her abgemessene Mengen des Getränkematerials zugeführt werden, in zwei vorher gebildete Beutel oder Taschen geleitet.
Die Rutschen 59 besitzen quer zum hergestellten Getränkeband einen länglichen Querschnitt, damit das Getränkematerial über die gesamte Länge der zu füllenden, biscuitartigen Beutel oder Taschen verteilt wird.
In der nächsten Bearbeitungsstation sind zwei Presswerkzeuge 61 vorgesehen, die mit Federn 62 am Träger B befestigt sind. Beim Abwärtsbewegen des Trägers B werden die Presswerkzeuge 61 mit dem pulverisierten Material der Füllung der Beutel oder Taschen in Berührung gebracht und gegen dieses gedrückt, so dass Presslinge entstehen. Nach dem Verpressen werden die Rollen 34 mittels der Gleitschienen 35 abgehoben, so dass die Deckel im wesentlichen die im linken Teil der Fig. 3 gezeigte Stellung einnehmen. Unmittelbar danach wird das zweite streifenförmige Band 39 zugeführt und auf das erste Band gelegt, das nun mit gefüllten Beuteln oder Taschen versehen ist.
In der auf das Auflegen des zweiten Bandes (Fig. 1) folgenden Bearbeitungsstation wird ein Werkzeug 63, das ebenfalls am Träger B befestigt ist derart auf die beiden Bänder gelegt, dass es jeden Beutel oder jede Tasche umgibt und die beiden Bänder in bekannter Weise miteinander heissverschweisst.
Damit ist die Herstellung des Getränkebandes vollendet.
Alle beschriebenen Bearbeitungsschritte, z. B. das Eintauchen, das Kräuseln, die Zufuhr des pulverisierten Getränkematerials, das Verpnessen und das Heissverschweissen, werden getrennt voneinander in jedem der beiden geradlinigen Abschnitte der Bewegungsbahn der Formplatten zu beiden Seiten der Einrichtung durchgeführt. In der Fig. 3 gehört die im rechten Teil ge zeigte Formplatte 25 und der zugehörige Stempel zu dem einen geradlinigen Abschnitt der Bewegungsbahn und die im linken Teil gezeigten Teile zu dem anderen geradlinigen Abschnitt der Bewegungsbahn.
Bei Verwendung der beschriebenen Einrichtung werden anstelle von nur einem Beutel oder einer Tasche bei jeder Auf- und Abbewegung des Trägers B zwei Beutel oder Taschen erzeugt. Damit wird die Stückzahl im Vergleich zu einer Einrichtung verdoppelt, bei der auf jeder Formplatte und bei jeder schrittweisen Bewegung der Formplatten auf ihrer Bewegungsbahn immer nur ein Beutel oder eine Tasche hergestellt wird.
Die Form der erzeugten Beutel oder Taschen ist in der Fig. 16 gezeigt, aus der auch hervorgeht, dass die Bänder 38 und 39 um die biscuitförmigen Beutel oder Taschen herum verschweisst sind. Die Beutel oder Taschen besitzen ausserdem, wenn man einen Schnitt in einer senkrecht zum Band liegenden und sich in Längsrichtung desselben erstreckenden Ebene betrachtet, eine Querschnittsfläche, die nahezu über dem gesamten Bereich des Beutels odtr der Tasche gleichförmig dick ist, die jedoch an den Rändern abgeschrägt ist, was bei der Verwendung eines solchen Bandes in einem Zubereitungsgerät für Getränke von Vorteil ist.
Das Band besteht in bekannter Weise vorzugsweise aus wasserdurchlässigen Papierstreifen, so dass die Getränke dadurch zubereitet werden können, dass man von der einen Oberfläche des Bandes her in Richtung der anderen Oberfläche Wasser durch einen Beutel oder eine Tasche treibt.
Das Zubereitungsgerät ist in den Fig. 17-20 gezeigt. Gemäss der Fig. 17 ist mit F eine drehbare, mehrflächige Zuführvorrichtung bezeichnet, deren tragende Welle in Lagern 64 unterhalb eines Zylinders 65 drehbar gelagert ist.
Die Zuführvorrichtung F besitzt im gezeigten Aus führungsbeispiel vier Oberflächen mit je einer Ausnehmung (oder einem Hohlraum) 66, die im wesentlichen die gleiche Form wie die biscuitartigen, länglichen Beutel oder Taschen des Getränkebandes aufweist. In den Fig. 17 und 19 ist das Getränkeband mit T und jeder Beutel oder jede Tasche mit P bezeichnet. Der Mittelpunktabstand der Ausnehmungen 66 der Zuführvorrichtung F, längs ihres Umfangs gemessen, ist gleich dem Mittelpunktabstand zweier benachbarter Beutel oder Taschen P des Getränkebandes. Wenn daher das Getränkeband gemäss der Fig. 17 geführt wird, dann tritt ein Beutel P in eine Ausnehmung in eine gerade vertikal angeordnete Oberfläche der Zuführvorrichtung F ein und bleibt in dieser Ausnehmung während der schrittweisen Drehung der Zuführvorrichtung.
Dabei wird diese Ausnehmung über die höchste Stellung, in der die Zubereitung erfolgt, mitgeführt, bis die Oberfläche in die entgegengesetzte vertikale Stellung gebracht ist. Das verbrauchte Getränkeband wird dann aus dem Zubereitungsgerät herausgeführt.
Am Boden des Zylinders 65 ist ein biscuitförmiger, länglicher Kanal 67 vorgesehen, der in der Fig. 20 gezeigt ist. Der Zylinder 65 kann in vertikaler Richtung bewegt werden, damit eine Dichtungsfläche, die den Kanal 67 umgibt, mit einem elastischen Dichtungsring 68, der jede Ausnehmung 66 der Zuführvorrichtung F vollständig umgibt, in Anlage kommt, wenn sich eine frische Tasche P in der obersten Stellung der Zuführvorrichtung befindet.
Die Zuftihrvorrichtung F besitzt ausserdem Zwischenwände 69, durch die ihr Innenraum in vier Kanäle geteilt ist, die am einen Ende der Zuführvorrichtung F offen sind (im rechten Teil der Fig. 19) und über je eine Öffnung 70 mit dem Boden einer der Ausnehmungen 66 in Verbindung stehen. Ein Netz 71 am Boden der Ausnehmungen dient als Stütze für die Beutel oder Taschen während der Zubereitung der Getränke.
Mit einem Kolben 72 (Fig. 17) wird heisses Wasser durch den Zylinder 65 und nach unten durch den Kanal 67 und eine vom Zuführgerät F getragene Tasche getrieben. Das entstehende Getränk strömt dann durch die Öffnung 70 in einen der inneren Kanäle der Zuführvorrichtung F und schliesslich aus diesem Kanal zu irgendeinem Ort, an dem es gebraucht wird. Beispielsweise strömt es durch einen Trichter 73, unter dem eine Tasse C stehen kann.
Der Kolben 72 wird nur dann betätigt, wenn der Zylinder 65 in Anlage mit der Zuführvorrichtung F ist und dabei die den Kanal 67 umgebende Dichtungsfläche das den Beutel oder die Tasche umgebende Papier gegen den elastischen Dichtungsring 68 drückt, damit während der Getränkezubereitung der Zubereitungsraum völlig abgedichtet ist.
Die Zuführvorrichtung F wird mit Hilfe eines geeigneten Fortschaltmechanismus schrittweise weitergeschaltet, so dass bei jedem Schritt eine neue Tasche in die oberste Stellung gebracht wird.
Es ist wichtig, dass die Beutel oder Taschen über nur eine Oberfläche des Gefränkebandes merklich hinausragen. Hierdurch können die Beutel oder Taschen selbst zum genauen Einstellen bzw. Ausrichten des Getränkebandes bezüglich der Zuführvorrichtung F verwendet werden. Die genaue Ausrichtung wird auch dadurch gefördert, dass die Seitenränder der Beutel oder Taschen und auch die Ränder der Ausnehmungen 66 in der Zuführvorrichtung F abgeschrägt sind. Diese abgeschrägten Ränder sorgen für eine Eigenzentrierung, wie es auch beispielsweise bei den Gliedern einer Kette der Fall ist, die zwischen die Zähne leines Zahnrades greifen.
Die biscuitartige, längliche Form der Beutel oder Taschen führt daher nicht nur zu einer Erhöhung der Produktionskapazität einer gegebenen Einrichtung zum Herstellen von Getränkebändern, sondern macht es auch möglich, dass die Beutel oder Taschen selbst als Ausrichtelemente verwendet werden. Deshalb sind zusätzliche Ausrichtelemente, wie beispielsweise Löcher im Getränkeband und damit zusammenwirkende Einstellstifte, die bei den bekannten Einrichtungen dieser Art notwendig sind, überflüssig.
Beverage belt, process for its production, device for carrying out the process and use of the beverage belt
The invention is concerned with the preparation of beverages from powdered beverage material, for example with the preparation of coffee from finely ground coffee powder.
Devices for this purpose are already known in which the pulverized beverage material is packaged in bags or pouches which are carried by a strip-shaped band of water-permeable material and are spaced from one another in the longitudinal direction of this band. This strip-shaped band can be used in a preparation device in which the individual bags or pockets are brought one after the other to a preparation station in which hot water is driven through the bags or pockets. The resulting drink is transferred from the preparation station into a suitable vessel, e.g. B. a cup, headed.
In such a device, the belt for the beverages is generally equipped with round bags or pockets filled with beverage material which are spaced from one another in the longitudinal direction of the belt.
The preparation station of the preparation device is of a similar round shape so that it can accommodate the round pouches or pockets of the belt. The hitherto known tapes are also provided with adjustment marks in the form of holes, while the preparation device has adjustment pins with the aid of which each bag or pocket is precisely aligned in the preparation station.
The invention is based on the object of improving the belt carrying the bags or bags, the device and the method for its production and also the device for preparing beverages with the aid of such a beverage belt.
Most of the improvements proposed have been related to providing a pouch or pouch that is different in shape from the pouches or pouches previously used.
According to the invention, the beverage belt is designed so that each bag or bag has an elongated shape in plan view, the major axis being perpendicular to the belt, and that the part of the bag or bag protruding beyond the surface has a cross section that has a Allows individual alignment of the bags or bags when preparing the drinks step by step.
When using such elongated bags or bags, the bags or bags themselves can be used as setting marks for precisely aligning the bags or bags in the preparation station of the preparation device, so that no additional setting marks in the form of holes and separate setting members are necessary for this purpose . The accuracy of the alignment of the bags or bags is ensured in this way without any auxiliary measures.
The use of elongated bags or bags is also advantageous because such bags use the available area of the belt more effectively than round bags, so that a greater number of bags can be accommodated on a belt of a given length. In addition, a larger number of bags can be packed in a carton of a given size.
In the method for producing such beverage tapes, the recesses are formed by gripping the paper in the vicinity of a previously formed recess, forming the first recess, gripping the paper next to the recess just formed, then forming the second recess and clamping the recesses thus formed will.
The device for carrying out the method is designed so that it contains a number of mold plates, which are guided side by side on a closed path of movement and have recesses for creating elongated, transverse to their direction of movement pockets in a band that they have a Supply roll is fed, and that devices are also provided for generating and filling the pockets with beverage material, which interact mechanically with the recesses in the mold plates with the simultaneous production of several folded pockets.
For the device for carrying out the method, the special shape of the belt has the advantage that because of the smaller spacing between the centers of the pockets in the longitudinal direction of the belt, the total number of pockets can be greatly increased without increasing the feed speed of the belt.
The use of the beverage belt is characterized according to the invention in that the beverage belt with the aid of a feed device which has a recess in each surface for receiving the part of the pockets protruding beyond the belt surface, the edges of the recesses being adapted to the pockets in such a way that align the pockets around the circumference of the feed device itself, is fed to a preparation system in which a drink is prepared whenever a filled pocket is brought into a certain position in relation to the preparation system by means of the feed device.
The invention will now also be described in detail with reference to the accompanying figures.
Fig. 1 shows a side view of an apparatus for producing a belt which carries pouches or bags filled with a drink.
FIG. 2 shows an enlarged and partially sectioned detail of the device shown in FIG. 1.
FIG. 3 shows a section along the line 3-3 in FIG. 2.
FIG. 4 is a section along line 4-4 of FIG.
FIG. 5 is a plan view of mold plates for the bags or bags and the entire path of movement of these mold plates with various processing stations of the device.
Fig. 6 shows a plan view of a mold plate which has two recesses for generating the Beu tel or pockets.
FIG. 7 is a section along line 7-7 of FIG. 6.
Fig. 8 is a plan view of a cover with two retaining rings which can be placed on the recessed mold plates.
9 and 10 show a side and an end view of the lid shown in FIG.
FIG. 11 is a section along the line IIwll in FIG. 3.
FIGS. 12 to 15 show various devices for producing the bags or pouches and the sequence of the processing stages.
16 is a perspective view of a finished beverage belt containing pouches or pouches filled with beverage material shown in section in a plane extending longitudinally between the edges of the belt.
FIG. 17 is a section through a preparation device in which a beverage belt produced with the aid of the device according to FIGS. 1-15 and shown in FIG. 16 is used.
FIG. 18 is a section along line 18-18 of FIG. 17.
19 is a section along line 19-19 of FIG. 17.
FIG. 20 is a plan view of a cylindrical space of the preparation device according to FIGS. 17 to 19, in which the beverages are prepared.
The device shown in Figs. 1-15 is used to manufacture the beverage belts that carry bags or bags filled with beverage material. Such a device comprises a base plate A and an up and down movable carrier B, which is guided by guide rods 21 and moved up and down with the aid of an eccentric 22 which is mechanically connected to a connecting rod 23 which is articulated at 24 on carrier B .
The bottom plate A carries a number of shaped plates 25, all of which are shown together in FIG. 5 and the details of which are shown in FIGS. Pins 26, which hold the mold plates together, are used at the same time to attach rollers 27 which are guided in a guide groove on a closed path of movement for the mold plates. The path of movement according to FIG. 5 has two straight sections and both ends of which have two curved sections.
According to FIG. 3, the mold plates 25 are guided in support blocks 28 which are attached to the base plate A. The support blocks 28 lying in each straight section of the movement path have grooves 29 which are connected to evacuation devices, which are indicated in FIGS. 1 and 3 at 30, so that the lower side of the mold plates is exposed to a negative pressure at certain points on the movement path is.
Each mold plate 25 (see in particular FIGS. 3, 4, 6 and 7) has two recesses 31 which, in plan view, have a biscuit-like shape, i. H. are elongated and echo straight side edges and curved ends. These recesses are arranged in such a way that the longer; The axis of all recesses are perpendicular to the direction of movement of the mold plates on the path of movement, as can be seen from FIG. The side walls 31 a of each recess are beveled and the bottom of each recess is provided with holes so that there is always a connection between the recesses and the grooves 29, which are used for evacuation, when a negative pressure on the underside of the Form plates is created.
The mold plates 25 can be moved step by step and their path of movement can be advanced by steps which correspond to the distance between the centers of two adjacent mold plates. The details of such an indexing mechanism are known and are therefore not described in detail here.
The carrier B is equipped with various tools which cooperate with the recesses in the mold plates when the carrier is moved up and down and which are used to create bags or pockets in a strip-shaped belt which is fed to the device, these then to fill and seal and to carry out all the processing steps that are necessary to produce a beverage band with a number of bags or pockets spaced apart in the longitudinal direction of the band. Each mold plate 25 is assigned a cover 32 according to FIGS. 8-10 with two retaining rings, the fastening of which can be seen in FIGS. 2-4.
Each cover 32 is accordingly fastened to a mold plate by means of a pivot pin 33 which protrudes through suitable openings in lugs or projections on the mold plate 25 and on the cover 32 (see in particular FIG. 3). Due to the pivotable fastening, each cover 32 can be pivoted between a position in which it rests on the top of the mold plate 25 (FIGS. 2, 12-15) and a position in which it is pivoted vertically upwards relative to the mold plate 25 (Fig. 3). To pivot the cover 32, each cover is equipped with a roller 34 which is guided between slide rails 35-35. The slide rails ensure that the lids are raised or lowered during selected processing stages.
Each cover 32 has two openings 36 serving as retaining rings, which have approximately the same shape and size as the recesses 31 of the mold plates and which coincide with the two recesses 31 when the covers rest on the tops of the mold plates.
A strip-shaped tape is fed to the apparatus shown in FIGS. 1-15. To this end, according to FIG. 1, a band 38 is fed from a supply roll 37 with the aid of a suitable feed mechanism in such a way that it rests on the mold plates within a straight section of the movement path, for example section 38a shown in phantom in FIG. After a few processing steps have been carried out, a second strip-shaped band 39 according to FIG. 1 is supplied from a supply roll 40 and placed on the first band. The two belts 38 and 39 are used together to produce a complete beverage belt.
Although les is not shown in the figures, two further supply rolls and feed devices for the mold plates are provided within the other rectilinear section 38b (FIG. 5) of the movement path, with which a further complete beverage belt is produced, so that with the one described Device simultaneously two such Ge beverage tapes are produced.
According to FIG. 2, a plate 41 is attached to the up and down movable carrier B by means of a rod 42 and is moved up and down with the carrier.
The plate 41 carries several grippers 43, 44 and 45 which are arranged between punches 46, 47 and 48.
The rods used for fastening the tools 43-48 protrude downwards together and are moved along with the up and down movement of the plate 41. By means of a compression spring 49 each, all tools 43-48 are biased downward.
The punches 46 and 47 are designed as cores which have approximately the same shape as the biscuit-like recesses in the mold plates (FIGS. 2 and 3).
When a core is moved downwards, it bends or presses the strip-shaped band into the recesses in the mold plates, thus initiating the creation of the pouches or pouches, which are then filled with granular or powdered beverage material. It can be seen from FIGS. 2 and 12-15 that the core 47, as the first of the tools carried by the plate 41, comes into contact with the belt and creates a pouch or pouch (FIG. 13). With a further downward movement of the carrier B and the plate 41, which carries the tools 43-48, the gripper 44 is brought into contact with the belt 38 opposite a groove located between the two recesses of the corresponding mold plate (FIG. 14).
If the carrier is moved further downward, then the core 46 pushes the tape into the other recess in the I mold plate 25 (FIG. 15).
The pressing movements of the two cores 47 and 46 are thus carried out one after the other, with the core 47 and then the core 46 being brought into the operating position first. With the aid of this arrangement and sequence, it is possible for a piece of the tape 38 to be unwound from the supply roll 37 during the pressing-in movement of the core 47 (FIG. 13).
The actuation of the gripper 44 (FIG. 14) then prevents the tape from being pulled away from under the core 47 during the subsequent pushing-in movement of the core 46. During the actuation of the core 46, however, a piece of the tape can again be drawn from the supply roll into the recess.
The plate 41 also carries the third punch 48 which, as the carrier B moves downward, is the first tool to come into contact with the strip lying on the mold plates. The punch 48, like the punches 46 and 47, is designed as a core with a biscuit-like, elongated shape and is inserted into a previously formed pocket in order to hold the tape in this shape in a recess of the mold plates 25 when bags or Bags are formed. The gripper 45 presses against the belt just behind the core 48 and thus helps to maintain the shape of those bags or pockets into which the core 48 has just been inserted.
During the pressing-in movement of the various punches, the covers 32 are pivoted downwards onto the mold plate 25, but they are held in a slightly raised position in the immediate vicinity of the punches so that they do not grip the tape too tightly in the areas surrounding the recesses. This allows the tape to stretch in these areas during the pressing. The slightly raised position of the cover and the mechanism for maintaining this position are shown in the right-hand part of FIG. The mechanism includes a component 50 with guide rods 51 which cooperate with the rollers 34 and lift the covers 32.
The component 50 is fastened on a shaft 52, the position of which is controlled by a lever arm 53 which has a cam 54 which slides on a control disk 55 operated in synchronism with the stepwise drive of the mold plates. When a mold plate with the associated cover reaches the indentation stage, the cover is lifted by the control disk 55 according to the right part of FIG. After the end of the pressing-in step, the cover is lowered by the control disk so that the component 50 again assumes a suitable position for receiving the roller 34 of the next cover.
The cam 54 is arranged in such a way that it is moved with respect to the lever arm 53 against the pressure of a spring 56, the pressure effect of which can be adjusted by means of a threaded ring 57. A compression spring 58, which acts on the lever arm 53, is used to press the cam 54 against the control disk 55.
The mechanism by which the lid is slightly raised during the pressing step is intended to prevent the strip-shaped tape from tearing due to the actuation of the punches, since this requires stretching or stretching of the tape to create a pouch or pouch. The grippers 43, 44 and 45 are inserted into grooves located between the recesses of the mold plates. You therefore bend or curl the tape during the sinking, whereby an additional piece of tape is unwound from the supply roll. Each curl is a local supply that can be used in the formation of a pouch or pouch at a point immediately following the curl.
After completion of the immersion hole, the covers 32 are folded back onto the mold plates. The rollers 34 then slide under a rail 74 which is pressed down by a spring 58a so that the lids are pressed firmly against the mold plates. This is desirable during the next work steps, during which the shaped bags or pouches are filled with beverage material and the fillings are compressed or packaged. According to FIGS. 1, 2 and 4, the granular or pulverized material is passed through two chutes 59, to which quantities of the beverage material measured by a measuring device 60 are fed, into two previously formed bags or pockets.
The chutes 59 have an elongated cross section transversely to the beverage belt produced, so that the beverage material is distributed over the entire length of the biscuit-like pouches or pockets to be filled.
In the next processing station, two pressing tools 61 are provided, which are fastened to the carrier B with springs 62. When the carrier B moves downwards, the pressing tools 61 are brought into contact with the pulverized material of the filling of the bags or pouches and pressed against this, so that pressed articles are produced. After pressing, the rollers 34 are lifted off by means of the slide rails 35 so that the covers essentially assume the position shown in the left part of FIG. 3. Immediately thereafter, the second strip-shaped band 39 is fed and placed on the first band, which is now provided with filled bags or pockets.
In the processing station following the application of the second tape (FIG. 1), a tool 63, which is also attached to the carrier B, is placed on the two tapes in such a way that it surrounds each bag or pocket and the two tapes together in a known manner hot-welded.
This completes the production of the beverage belt.
All processing steps described, e.g. B. dipping, curling, feeding the pulverized beverage material, pressing and hot welding, are carried out separately in each of the two straight sections of the path of movement of the mold plates on both sides of the device. In Fig. 3, the ge in the right part showed mold plate 25 and the associated punch belongs to the one straight section of the movement path and the parts shown in the left part to the other straight section of the movement path.
When using the device described, instead of just one bag or bag, two bags or bags are produced for each up and down movement of the carrier B. This doubles the number of pieces compared to a device in which only one bag or pocket is ever produced on each mold plate and with each step-by-step movement of the mold plates on their path of movement.
The shape of the bags or pockets produced is shown in FIG. 16, from which it can also be seen that the straps 38 and 39 are welded around the biscuit-shaped bags or pockets. The bags or bags also have, if one considers a section in a plane lying perpendicular to the band and extending in the longitudinal direction thereof, a cross-sectional area which is almost uniformly thick over the entire area of the bag or the bag, but which is bevelled at the edges is what is beneficial in using such a tape in a beverage maker.
In a known manner, the belt preferably consists of water-permeable paper strips, so that the drinks can be prepared by forcing water through a bag or bag from one surface of the belt in the direction of the other surface.
The preparation apparatus is shown in Figures 17-20. According to FIG. 17, F denotes a rotatable, multi-surface feeding device, the supporting shaft of which is rotatably supported in bearings 64 below a cylinder 65.
In the exemplary embodiment shown, the feed device F has four surfaces, each with a recess (or a cavity) 66, which has essentially the same shape as the biscuit-like, elongated bags or pockets of the beverage belt. In FIGS. 17 and 19, the beverage belt is denoted by T and each pouch or pocket is denoted by P. The center distance of the recesses 66 of the feed device F, measured along its circumference, is equal to the center distance between two adjacent bags or pockets P of the beverage belt. Therefore, when the beverage band is guided according to FIG. 17, a bag P enters a recess in a straight vertical surface of the feed device F and remains in this recess during the incremental rotation of the feed device.
This recess is carried along over the highest position in which the preparation takes place, until the surface is brought into the opposite vertical position. The used beverage belt is then led out of the preparation device.
At the bottom of the cylinder 65 a biscuit-shaped, elongated channel 67 is provided, which is shown in FIG. The cylinder 65 can be moved in the vertical direction so that a sealing surface surrounding the channel 67 comes into contact with an elastic sealing ring 68 which completely surrounds each recess 66 of the feeder F when a fresh pocket P is in the uppermost position the feeding device is located.
The feeding device F also has partition walls 69 by which its interior is divided into four channels which are open at one end of the feeding device F (in the right part of FIG. 19) and each have an opening 70 with the bottom of one of the recesses 66 in Connected. A net 71 at the bottom of the recesses serves as a support for the bags or pockets while the drinks are being prepared.
Hot water is driven through the cylinder 65 and down through the channel 67 and a pocket carried by the feeder F by a piston 72 (FIG. 17). The resulting beverage then flows through the opening 70 into one of the inner channels of the feed device F and finally out of this channel to any place where it is needed. For example, it flows through a funnel 73 under which a cup C can stand.
The piston 72 is only actuated when the cylinder 65 is in contact with the feed device F and the sealing surface surrounding the channel 67 presses the paper surrounding the bag against the elastic sealing ring 68 so that the preparation space is completely sealed during the preparation of the beverage is.
The feed device F is indexed step-by-step with the aid of a suitable indexing mechanism, so that with each step a new pocket is brought into the uppermost position.
It is important that the pouches or pouches noticeably protrude beyond just one surface of the frying belt. As a result, the bags or pockets themselves can be used to precisely adjust or align the beverage belt with respect to the feed device F. The precise alignment is also promoted by the fact that the side edges of the bags or pockets and also the edges of the recesses 66 in the feed device F are beveled. These beveled edges ensure self-centering, as is also the case, for example, with the links of a chain that grip between the teeth of a gearwheel.
The biscuit-like, elongated shape of the pouches or bags therefore not only leads to an increase in the production capacity of a given device for manufacturing beverage tapes, but also makes it possible for the bags or bags themselves to be used as alignment elements. Therefore, additional alignment elements, such as holes in the beverage belt and adjusting pins interacting therewith, which are necessary in the known devices of this type, are superfluous.